船舶电站可靠性实时在线评估系统及其评估方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于船舶电气可靠性工程领域，具体的说是涉及一种针对船舶电站可靠性的实时在线评估系统及其相应的评估方法。
技术介绍
可靠性工程现在已成为一门涉及面十分广泛的综合性新兴边缘学科。但是我国可靠性工程起步较晚，可靠性技术在工业、企业中的应用尚不广泛，特别在国内船舶电气系统上的应用还是一个空白。 船舶技术反映了一个国家的综合国力水平，船舶电站是船舶的一个重要组成部分，是船舶技术的重要标志。 船舶电站可靠性技术是以船舶电气工程技术和自动控制技术为基础、结合可靠性工程技术而发展起来的一门多学科交叉并高度综合的工程技术。 船舶电站通常由三台发电机组构成，船舶电站正常运行工况主要可分为：进出港工况、航行工况和停泊工况。由于船舶电站在不同运行工况下的用电负荷是不同的，因此，船舶电站各个运行工况下投入运行的发电机组台数也是变化的，这样，船舶电站就会出现单机运行、双机并联运行以及三台机组同时并联运行的不同运行方式。 目前我国的船舶电站可靠性技术理论基础学科还很薄弱。在我国，船舶电站可靠性的研究还仅限于其应用技术方面，相关船舶电站可靠性的研究论文、报告数量较少，而且仅有的少量研究论文、报告都是将船舶电站作为一个整体系统即只按三台机组并联运行的一种方式进行可靠性分析，还没有关于船舶电站在不同工况下的可靠性模型的论文、报告。显然，将船舶电站作为一个整体系统进行分析，得出的船舶电站可靠性数学模型与实际船舶电站相差甚远，按此数学模型评估船...
【技术保护点】
船舶电站可靠性实时在线评估系统，其特征在于：包括：用于存储船舶电站系统可靠性模型基本准则的船舶电站系统可靠性模型数据库存储子系统，其中所述的基本准则为船舶电站系统可靠性模型数据库，其包括依据船舶电站系统发电机组的配电结构类型建立相应的可靠性框图及可靠性模型以及船舶电站不同运行工况下对应的可靠性数学模型；用于实时采集监测当前船舶电站运行条件下，船舶电站工况参数信息的信息采集子系统；用于按照实时监测的船舶电站当前工况参数，调用系统可靠性模型数据库子系统内对应的可靠性模型，实时地对当前船舶电站的可靠性进行评估的评估子系统。
【技术特征摘要】
1.船舶电站可靠性实时在线评估系统，其特征在于：包括：
用于存储船舶电站系统可靠性模型基本准则的船舶电站系统可靠性模型数
据库存储子系统，其中所述的基本准则为船舶电站系统可靠性模型数据库，其
包括依据船舶电站系统发电机组的配电结构类型建立相应的可靠性框图及可靠
性模型以及船舶电站不同运行工况下对应的可靠性数学模型；
用于实时采集监测当前船舶电站运行条件下，船舶电站工况参数信息的信
息采集子系统；
用于按照实时监测的船舶电站当前工况参数，调用系统可靠性模型数据库
子系统内对应的可靠性模型，实时地对当前船舶电站的可靠性进行评估的评估
子系统。
2.根据权利要求1所述的船舶电站可靠性实时在线评估系统，其特征在于：
所述的依据船舶电站系统发电机组的配电结构类型建立相应的可靠性框图及可
靠性模型包括；
若配电结构类型为串联系统时，则串联系统可靠性模型的可靠度
R s ( t ) = Π i = 1 n R i ( t ) = exp ( - λ s t ) ]]>式中： λ s = Σ i = 1 n λ i , ]]>λs—串联系统的失效率；λi
—组成串联系统的子系统或元器件的失效率，则串联系统的平均无故障工
作时间 MTBFs = ∫ 0 ∞ R s ( t ) d ( t ) = 1 / λ s ; ]]> 若配电结构类型为并联系统时，设各子系统失效分布服从指数分布，且各
个子系统或元器件的失效率λ1＝λ2＝λ3＝…＝λ，令其为Ri(t)，并联系统的失效
分布 Fs ( t ) = F 1 ( t ) F 2 ( t ) · · · F n ( t ) = Π i = 1 n F i ( t ) , ]]>Fi(t)为组成并联系统的子系统或元器件的失
效分布系数，则并联系统可靠性模型的可靠度可写成：对应的所述船舶电站系统发电机组包含三台发电机组即n＝3时，该并联系统可
靠性模型的的可靠度并联系统的平均无故障工作时
\t间MTBFs＝11/6λ；
若配电结构类型为2/3(G)表决系统时，整机系统各子系统的寿命分布为
指数分布，且各子系统失效率都为λ时，则2/3(G)表决系统可靠性模型的可
靠度 R s ( t ) = 3 R 2 i ( t ) - 2 R 3 i ( t ) = 3 e - 2 λt - 2 e - λt ; ]]>2/3(G)表决系统的平均无故障工作
时间 MTBFs = 5 6 λ ; ]]> 配电结构类型为储备系统时，储备系统又称为备用系统即由若干个备用整
机系统和一个工作整机系统组成，当工作整机系统失效时，立即能由备用整机
系统接替，
储备系统又分为冷储备系统与热储备系统：如果储备整机系统在储备期间
不失效，即失效率为零，则称为冷储备系统；
如果备用整机系统在储备期间可能失效，即失效率不为零，则称为热储备
系统；
对应的冷储备系统：
如果系统由n+1个元件或子系统组成，n个元件或子系统储备，1个元件或
子系统工作，且元件或子系统同为指数分布，则：
冷储备系统可靠性模型的可靠度式中：λ—为子系统运
行的失效率；冷储备系统平均无故障工作时间 对应的热储备系统：
热储备系统即元件或者子系统在储备期间可能失效，热储备系统可靠性模
型的可靠度
式中：λ—为子系统运行的失效率，λ*—为子
系统储备期间失效率。
3.根据权利要求1所述的船舶电站可靠性实时在线评估系统，其特征在于：
所述的工况条件依据船舶运行机动状态可分为进出港工况、航行工况以及停泊
\t工况；
按照船舶电站实际使用需求，在进出港工况条件下，船舶电站要求全部整
机或者一定数量整机投入运行，因此对应的可靠性模型类型为串联系统的可靠
度模型或者2/3(G)表决系统的可靠度的模型；在航行工况条件下，船舶电站
要求一台整机投入运行即可，因此对应的可靠性模型类型为并联系统的可靠度
模型；在停泊工况条件下，船舶电站要求一台整机处于待机状态即可，因此对
应的可靠性模型类型为储备系统的可靠度模型。
4.根据权利要求1所述的船舶电站可靠性实时在线评估系统，其特征在于：
所述评估子系统是由下位机控制器和上位机两部分组成，所述下位机控制器用
于依据信息采集子系...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴志良，姚玉斌，王丹，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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